一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，为解决传统石墨烯/铝合金复合材料制备工艺成本高、不利于大规模工业化生产的问题，提供了一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨蠕虫或石墨烯粉体与复合溶剂混合均匀，分散剥离；(2)以铝粉、锌粉、铜粉和镁粉为混合原料粉体，复合并球磨成为片状；(3)将石墨烯浆料和铝箔浆料混合均匀；(4)压滤，破碎，真空干燥，高温烧结；(5)球磨破碎，按粒径分级，即得石墨烯/铝合金复合材料。本发明专利技术制备工艺简单，成本低，工艺条件易于控制，易于实现大规模连续性工业化生产。

Preparation of Graphene/Aluminum Alloy Composites

The invention relates to the technical field of composite materials, and in order to solve the problem of high cost of traditional graphene/aluminium alloy composite preparation process, which is not conducive to large-scale industrial production, provides a preparation method of graphene/aluminium alloy composite materials, including the following steps: (1) mixing graphite worm or graphene powder with composite solvent evenly, dispersing and peeling; (2) using aluminium powder, zinc powder, and Copper powder and magnesium powder are mixed raw material powders, which are compounded and milled into flakes; (3) Graphite slurry and aluminium foil slurry are mixed evenly; (4) Pressure filtration, crushing, vacuum drying, high temperature sintering; (5) Ball milling and crushing, according to particle size classification, graphene/aluminium alloy composites are obtained. The invention has the advantages of simple preparation process, low cost, easy control of process conditions and easy realization of large-scale continuous industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法。
技术介绍
铝合金作为轻质金属材料应用范围十分广阔，随着绿色环保运输体系对能耗的要求越来越高，采用铝合金车身减重也显得非常重要，高铁已经采用铝合金车体，跑车和高档车也开始逐渐采用轻质合金和复合材料减重。随着半导体元器件集成密度的增加，散热问题突显重要，石墨烯的热导率、模量和强度比铝合金高一个量级，近1％石墨烯的添加已经显著提升铝合金的各种性能，提高石墨烯在铝合金中的含量是实现增加性能的更好方法。金属粉体可以通过各种方法制备复杂形状和各种尺寸的零部件，包括3D打印，粉末冶金，熔融注塑和挤压成形等等，所以可以采用石墨烯铝合金粉体原料作为石墨烯铝合金零部件的生产方式。高度氧化的石墨烯、即氧化石墨烯并不具备石墨烯的本征性能，目前所谓的石墨烯多数从氧化石墨烯还原所得、即还原氧化石墨烯，其性能远低于石墨烯的本征性能，很难最大限度地发挥石墨烯本征性能优势，且氧化石墨烯在还原时容易重新堆积成为石墨结构造成石墨烯特性的丢失。氧化石墨烯是通过石墨的过氧化分解制得，虽然原材料的鳞片石墨价格低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨蠕虫或石墨烯粉体与复合溶剂混合均匀，在剪切速度≥10000/s的速度进行分散剥离，得石墨烯浆料；(2)以铝粉、锌粉、铜粉和镁粉为混合原料粉体，在溶剂的存在下将混合原料粉体复合并球磨成为片状，得铝箔浆料；(3)将步骤(1)得到的石墨烯浆料和步骤(2)得到的铝箔浆料混合均匀，得复合浆料；(4)将复合浆料压滤得滤饼，破碎得湿颗粒，真空干燥得干燥颗粒，高温烧结得石墨烯复合铝合金颗粒；(5)将步骤(4)所得的石墨烯复合铝合金颗粒球磨破碎过滤筛，按粒径分级，即得石墨烯/铝合金复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨蠕虫或石墨烯粉体与复合溶剂混合均匀，在剪切速度≥10000/s的速度进行分散剥离，得石墨烯浆料；(2)以铝粉、锌粉、铜粉和镁粉为混合原料粉体，在溶剂的存在下将混合原料粉体复合并球磨成为片状，得铝箔浆料；(3)将步骤(1)得到的石墨烯浆料和步骤(2)得到的铝箔浆料混合均匀，得复合浆料；(4)将复合浆料压滤得滤饼，破碎得湿颗粒，真空干燥得干燥颗粒，高温烧结得石墨烯复合铝合金颗粒；(5)将步骤(4)所得的石墨烯复合铝合金颗粒球磨破碎过滤筛，按粒径分级，即得石墨烯/铝合金复合材料。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述石墨蠕虫的比表面积大于60m2/g；所述石墨蠕虫由可膨胀石墨加热至600～1800℃膨胀后得到；所述可膨胀石墨的膨胀倍数大于300倍。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述石墨蠕虫或石墨烯粉体与复合溶剂的质量比为(1～15)：100；所述复合溶剂由N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷和尿素按照质量比(3～60)：(10～80)：(3～20)配制而成。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述石墨烯浆料的平均粒径小于20μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓超然，张亚妮，
申请(专利权)人：苏州鼎烯聚材纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32